木霉TP100726菌株固体发酵及所产纤维素酶酶学性质的研究VIP专享VIP免费

木霉TP100726菌株固体发酵及所产纤维素酶酶学性质的研究摘要本试验以在木霉TP100726菌株固体发酵基质中加入木糖渣为目的，研究其在其它条件不变的情况下木糖渣对原始配方中稻草的替换，并进一步考察木霉TP100726菌株所产纤维素酶的酶学性质及糖化木糖渣的情况。结果表明，木糖渣可替代20%的稻草粉。纤维素酶的最适温度为50℃，最适pH为5.0，在50℃，pH=5.0时较稳定。以木糖渣为底物，柠檬酸缓冲液，料液比为1:10，温度为50℃，pH5.0时，糖化木糖渣酶活最高，为833U/ml。为利用工业废弃物木糖渣作为原材料发酵生产可发酵糖提供了基础数据。关键字：固体发酵，纤维素酶，木糖渣，酶学性质AbstractTheexperimentsisinordertojointhexyloseresidueinthesolidfermentationsubstrateofTrichodermaTP100726strains,andstudythexyloseresidueinthecaseofotherconditionsremainunchangedonthereplacementoftheoriginalformulainthestraw,andfurtherinvestigatedtheTrichodermaTP100726straincellulaseproducedbytheenzymaticpropertiesandsaccharificationxyloseresidue.Theresultsshowthatxyloseresiduecanreplace20%ofthestrawpowder.Thecellulase'soptimaltemperatureis50°C,theoptimumpHis5.0,anditismorestableat50°C,pH=5.0.Xyloseresiduesubstrate,citratebuffersolution,solidtoliquidratioof1:10,temperature50°C,pH5.0andthehighestenzymeactivityisachieveto833u/ml.Itprovidesthebasicdataofusexyloseslagasrawmaterialstofermentationproductionoffermentablesugars.Keywords:solidfermentation,celluloseenzyme,xyloseslag,properties1引言1.1纤维素酶纤维素类物质是自然界中资源最为丰富的可再生的生物聚合物之一[1]。如果将天然纤维素降解为可利用的糖类物质,再进一步转化为乙醇、菌体蛋白、气体燃料(如氢气)等物质,对解决当今世界所面临的环境污染、粮食短缺、饲料资源紧张和能源危机等问题具有重大现实意义[2]，而纤维素酶是降解纤维素最有效的生物催化剂[3]。1.1.1纤维素酶的组成纤维素酶(Cullulase)是一种能够将纤维素分解成多糖或单糖的复合酶系，主要由外切β-葡聚糖酶、内切β-葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等组成[4]。纤维素酶中的外切β-葡聚糖酶（简称C1），降解纤维素分子末端的β-1,4糖苷键，产生纤维二糖；内切β-葡聚糖酶（简称CX），随机地降解纤维素分子内部的β-1,4糖苷键，产生大量具有非还原性末端的小分子纤维素；β-葡萄糖苷酶（简称CB），降解纤维糊精或纤维二糖生成葡萄糖。1.1.2纤维素酶的来源纤维素酶种类繁多，广泛存在于生物体中[5]。植物、动物、微生物体内都能够产生纤维素酶，且其主要来源是微生物。1906年在蜗牛的消化液中首先被人们发现[6]，1945年在微生物中发现，并将纤维素酶应用在工业上[7]。目前工业上用来生产纤维素酶的微生物多为丝状真菌，其中工业产纤维素酶80%来源于木霉属和曲霉属。木霉属中常见有绿色木霉(Trichodermaviride)、里氏木霉(Trichodermaressiei)、康氏木霉等[8]，曲霉中常见的高产菌株为黑曲霉，青霉属中国内研究较为清楚并用于工业生产的为斜卧青霉[9]。本论文采用的是一株木霉TP100726菌株，它属于一种未知的绿色木霉。1.2木糖渣木糖渣是玉米棒芯经酸水解制取木糖后剩下的纤维残渣，其主要成分为纤维素、半纤维素、木质素，是一种化工原料废弃物，价格低廉[10]。由于已经过稀酸水解，此种纤维素资源结晶度低，更容易被菌体利用和被纤维素酶水解，所以它也是一种优质的纤维素资源。如能将这些纤维质的“废渣”转化利用，将带来很大的经济效益和社会效益。1.3纤维素酶酶学性质pH值和温度是影响纤维素酶活力的重要因素，是酶制剂应用中的主要参数[11]。研究纤维素酶的最适温度及热稳定性、最适pH及酸碱稳定性，有利于提高酶的催化效率，即提高酶促反应速度。本实验即要对工业菌株所产纤维素酶的最适温度、最适pH、温度稳定性、酸碱稳定性及糖化木糖渣的情况进行研究。1.4研究内容及目的本试验固体发酵产纤维素酶所采用的菌株是一株木霉TP100726号菌株，本研究拟用工业固体废料木糖渣部分替代木霉TP100726号菌株固体发...